建筑深基坑支护施工技术问题及防治措施探讨

建筑深基坑支护施工技术问题及防治措施探讨

王晓明

身份证（37108319881009702X）

摘要:良好的基坑支护施工技术，是整个工程施工顺利的前提与保证，是整个庞大工程的重要开端。所以，加强对建筑深基坑施工技术的认识与研究，才能有效地提高工程的整体质量，确保人民的生命财产安全。本文主要对深基坑支护施工技术问题及防治措施进行了分析与探讨，以供同仁参考。

关键词：深基坑支护施工；技术问题；防治措施

一、前言

近年来，随着我国城镇建设的快速推进，城市人口的总量也在逐年的快速增长，城市高层建筑住宅项目也是越来越多，深基坑支护技术是整个建筑施工过程中最重要的一环，深基坑工程施工的成败往往事关工程全局，直接影响着工程整体质量及安全，然而，由于科技发展水平以及人为因素的影响，在施工过程中存在着一些不足之处，给工程施工的质量带来不良的影响。基于此，本文主要对深基坑支护施工问题及防治措施进行了分析与探讨，以供同仁参考。

二、深基坑施工技术的特点

与传统的基坑施工相比，深基坑的施工作业面积更大，深度更深，这就加大施工中可能出现的各种风险。为保证深基坑施工质量、提升深基坑施工水平，施工人员必须全面了解深基坑施工的特点，从其施工具体情况来看，市政工程深基坑施工主要有以下几项特点：①施工中面临的水文情况更加复杂。基坑施工中必然进行土方开挖作业，这就使得施工中面临地下水文问题。而由于深基坑的深度增加、作业面拓宽，尤其垂直向下作业时面临的地质问题会更加复杂，其中对施工影响最大的地下水文情况也更加复杂[1]。②市区地下已铺设管道的干扰增多，使得施工难度进一步加大。为满足城市居民的生活需求，当前地下各种管线铺设较多，如燃气管线、供暖管线、给排水管线，甚至部分地区的地下交通干线分布较为密集，这些管线的分布严重影响深基坑施工。③工程相关建筑物的影响加大，市政工程施工中最重要的一项影响因素就是其周边建筑物的密集程度、施工质量等。深基坑施工必然对施工区及周围的地质结构造成破坏，这就会影响已建设的建筑物的质量与安全。随着城市化建设的逐步完善，建筑物的密度越来越大，导致深基坑施工中受其影响越来越大。

三、深基坑支护施工问题及防治措施

（1）塌陷失稳问题及防治措施

基坑塌陷和失稳现象通常发生在基坑土体开挖后，由于受各种因素的影响，土体剪应力超过其抗剪强度，导致此类现象发生。影响边坡失稳的因素有：①内在因素:地质的构造、岩体的结构、岩体具有的初始应力、土体的性质等，起主要控制作用。②外在因素:地表水和地下水的作用、地震作用、风化作用、挖掘和爆破扰动作用以及各种施工荷载等。

基坑塌陷和失稳现象可能缓慢发生，也有可能突然发生，对人身安全及周围环境安全造成极大威胁，预防边坡塌陷和失稳的措施有：①做好基坑选址，尽量避免不良质土和不利的地理位置；②土质不良的情况下可采取有效可靠的支护体系，或对不良质土进行加固；③选择合适的土方开挖形式，遵守土方开挖的原则；④施工时应尽量减少基坑坡顶堆载；⑤施工过程中做好基坑降水、排水措施，随时关注天气预报；⑥减少基坑开挖暴露的时间，加快封闭坑底混凝土；⑦做好支护结构的现场监测，加强现场安全巡视等方法。

在预防边坡塌陷与失稳的措施中，有效的支护体系是保证基坑安全的关键，是防患于未然的最有效的方法。支护体系包含有内支撑的支护体系和无内支撑的支护体系。有内支撑的支护体系包含基坑的围护结构和内支撑结构，围护结构的支护方式有：深层搅拌水泥桩、高压旋喷桩、钢板桩、钻孔灌注桩、地下连续墙、土钉墙、SMW工法桩等，内支撑可以采用钢支撑或现浇混凝土支撑。无内支撑的支护体系只包含基坑的围护结构或配合拉锚共同作用。如果不进行深基坑支护工作或没有进行有效的支护，基坑塌陷或失稳的发生概率明显增大。

基坑坍塌事故通常发生于基坑开挖或支护施工结束不久的时期，事故的原因还应包括支护结构的设计者没有对支护体系采用科学合理、因地制宜的设计，以及施工技术人员没有对支护体系施工编制安全可靠的作业流程和施工过程的监管，导致施工人员操作不具备规范性和安全性，虽然已经进行了相应的支护工作，但难以保证支护结构体系的质量与安全。例如土钉墙施工中，设计单位提供的土钉体的强度、入土深度、间距等不满足现场实际需要，或施工单位未按设计图纸进行施工。虽然在表面上已经完成了支护操作，但并不能对建筑施工起到安全防护的作用，设计过程中没有对设计成果进行验算，或施工过程缺乏对质量的控制及安全的监测，这种问题都是基坑坍塌事故产生的原因。

（2）深基坑土方开挖问题及防治措施

土方开挖和基坑支护是深基坑施工中的重要环节，两者必须互相协调，严格遵循“先支护，后开挖”的施工原则，在应用过程中需要对施工环节进行全面监管，这样才能做好相应的质量安全控制。

根据土方开挖方式的不同，基坑支护的方式也不尽相同。基坑土方开挖的方式有无支护开挖、放坡开挖、盆式开挖、岛式开挖、有内支撑支护的土方开挖。前两种开挖方式主要运用于土质条件较好，周围环境开阔的地方，基坑深度较浅，往往不需要采取支护的方式。后三种开挖方式常用于深基坑的土方开挖，且常配合支护体系进行作业。①盆式开挖一般适用于基坑面积较大、内支撑或拉锚作业困难且无法放坡的基坑，先施作无内支撑的支护结构（围护结构），开挖顺序为从基坑中心位置向四周开挖，形成一个盆式形状，周围土体对支护结构底部产生一个支撑作用，支护结构无内支撑暴露的时间较短。②岛式开挖一般适用于基坑面积较大、内支撑作业困难且无法放坡的基坑，先施作无内支撑的支护结构，开挖顺序为从基坑四周向中心开挖，支护结构无内支撑暴露的时间较长，常配合土层锚杆或边桁架的支撑体系。盆式开挖和岛式开挖属于无内支撑的支护结构方式。③有内支撑支护的土方开挖适用于基坑面积较大、内支撑或拉锚作业方便且无法放坡的基坑，外围支护结构与盆式开挖和岛式开挖一致，内支撑可以采用钢支撑或现浇混凝土支撑，施工顺序应先支后挖，随撑随挖。

以上属于明挖基坑，明挖基坑有以下几个缺点：①开挖面积较大，涉及拆迁或迁改工作量比较大，对地面交通影响比较大；②受自然条件影响比较大，大风、大雨、大雾等恶劣天气施工比较困难；③对周围环境影响比较多，容易产生粉尘、噪音、污水等污染；④如遇到不良地质及恶劣天气，容易造成基坑的失稳。

处理建议：①基坑工程设计前应详细勘察基坑所在位置的工程地质条件、水文条件和周围环境条件，因地制宜进行正确的选址，尽量减少或避免不利的地质因素、自然因素和对周围环境和交通的影响；②根据现场的实际情况，正确设计和选择合适的支护体系和开挖方式，编制深基坑专项施工方案，降低作业风险；③根据深基坑专项施工方案，编制支护结构变形和基坑沉降的监测方案，施工过程中实行跟踪监测，保证安全作业；④对施工场地进行围蔽施工，设置专人及时疏解地面交通，对基坑周边施工车辆和施工荷载进行有效管控，避免基坑顶荷载过大对支护结构造成不利影响。

除明挖基坑外，在工程应用中采用盖挖基坑也比较多，盖挖法可以有效解决明挖法对地面交通影响较大的不利因素。盖挖法分为盖挖顺作法、盖挖逆作法。两者共同之处在于均先施作基坑的围护结构和结构顶板或临时覆盖板，不同之处在于盖挖顺作法在支护和开挖的协调下（随撑随挖），开挖到底后，由下往上进行地下结构部分，而盖挖逆作法是由上往下开挖，边开挖边施作地下结构部分，同时地下结构部分也可以作为支护结构的内支撑使用。

深基坑支护施工需要专业队伍来完成基坑支护工作，相关的安全技术管理人员对施工过程进行管控，配合相应的监测方法和设备对支护结构、基坑、地面、周围建筑物进行监测，保证施工进度、质量、安全能够按照合同规定上的进行，避免施工环节出现问题。

（3）深基坑支护施工地表水和地下水问题及防治措施

基坑坍塌事故中，很多都是因为连续降雨导致地表及地下水过多导致基坑坍塌的产生，因此对地下水和地表水的控制显得尤为重要。地下水和地表水的增多会导致土体的含水率过高，自重变大，土体间的摩擦力变小，主动土压力变大，且围护结构受地下水浮力影响产生浮托力，造成边坡失稳、坑底隆起、突涌、围护结构破坏等影响，因此对地表水和地下水的控制十分重要。

地表水的控制措施：①及时关注天气预报，尽量避免在雨期进行基坑作业；②对基坑周边一定范围土体进行覆盖或硬化，避免地表水渗透；③基坑周围设置截水沟，及时疏通地表水，基坑上方采取雨棚遮挡措施；④准备充足的应急挡水和抽水的设备和设施等方法。

地下水控制措施：①止水帷幕止水法；②井点降水、集水明排法等方法。

深基坑施工中选择合理的地下水和地表水控制措施，能有效避免基坑坍塌现象的发生，保证基坑工程的安全性。

需要探明地下水类型，推测在施工过程中可能产生的地下水危害类型。比如降低地下水的过程中是否会引起排水固结不均匀沉降或基坑开挖过程中是否会引起坑底突涌现象的产生等问题，需要做好相关的验算，这样才能够选择更加有效的方法对地下水进行合理的控制。

在施工前期需要观测地下水位，采用分层止水、分层观测得到相应的数据，了解地下水的影响半径、渗透系数，这种数据需要进行现场抽水试验，这样才能保证获取到更加准确的数据。但是在进行地下水控制的过程中，需要有效的做好周围环境的调查，这样才能减轻地下水对于周围环境的影响。

四、结语

综上所述，深基坑工程施工过程中，坑底土体挖方是重点，挖方顺序是工程质量的决定性因素，在工程施工之前，提前考虑好各个关键因素，严格按程序遵循安全施工规范步骤、加强关键技术要点跟踪控制措施等各项综合保障措施，通过全面提高深挖基坑支护施工作业质量，为广大建筑工程业主的地基使用质量安全要求奠定技术基础。

参考文献

[1]王世君.2022冬奥会张家口山地转播中心项目深基坑支护和监测方案实践[J].河北水利电力学院学报,2022,32(03):21-27.

[2]马骁,秦伟.基于全过程控制的深基坑支护设计及施工研究以江苏省综合建筑基坑工程为例[J].中国建筑金属结构,2022(09):73-75.

[3]纪喆.深基坑支护施工中监理要点分析以三明学院艺术楼基坑支护工程为例[J].中国建筑金属结构,2022(09):82-84.